小型猪泌尿外科
泌尿外科常见的手术有全肾切除、部分肾脏切除、肾内手术和肾移植等。腹腔镜问世之前,上述各类型手术均是开腹手术,小型猪因为体型和脏器大小与人类相似,为术者提供了良好的操作练习平台。20世纪70年代,腹腔镜逐步开始用于泌尿外科疾病的诊断和治疗,目前泌尿系统大部分切除和重建手术均可用腹腔镜完成。但是腹腔镜操作要求较常规开腹手术高,采用小型猪实验同样可以提高术者手术熟练程度,能有效规避临床实践风险。腹腔镜下或者经皮射频消融可用于泌尿系统肿瘤或其他病变,在小型猪模型中,经射频消融术后,部分肾脏组织干燥、坏死或自行离断被吸收。
(一)全肾切除
采用腹部正中线切口或者经胁腹部切口的腹膜后路径。当仅需对一侧肾脏手术时,采用胁腹部切口即可,实验动物需平卧或侧卧。切开皮肤和皮下脂肪后,切除或者钝性分离肌肉层,暴露腹膜;应采用从肌肉和肾脏表面剥离腹膜的手法,剥离成功后肾脏不会进入腹腔,避免了腹腔脏器的干扰影响视野。当双侧肾脏均需手术时,则应采取腹正中切口。因腹腔内弯曲的结肠(尤其是左半结肠)常常会对手术操作视野有影响,故可采用术前48小时禁食固体食物或者高张盐水灌肠。腹正中线切口起于剑突下,延伸至脐周。使用Balfour腹壁牵开器和灭菌纱布推开肠管,暴露手术视野。不要将肠管牵出腹腔外,这会造成小型猪肠管缺血和水肿。分离肾动脉并结扎,部分肾上腺供血动脉(特别是左肾的)也常常需要结扎,之后分离并结扎肾静脉和输尿管。使用灭菌纱布包裹。肾脏的两端取出腹腔。采用腹正中线切口时,手术视野内可见的淋巴管应避免损伤并予以结扎,避免因淋巴管破裂出现乳糜性腹水。肾脏切除后,常规缝合关腹,对于胁腹部切口可不必缝合腹膜,仅缝合筋膜使肌肉层完整闭合即可。皮肤和皮下组织常规缝合。
(二)部分肾脏切除
肾动脉呈直角离开腹主动脉后,在输尿管的前端腹侧、肾静脉的背侧进入肾门,并立即分为前干和后干。故在肾门部阻断肾动脉某一分支,观察皮质颜色变化,即可判断该动脉供血区域。阻断需切除区域的供血动脉。采用手术刀切除肾被膜和肾实质,采用可吸收或不可吸收缝线褥式缝合切口边缘,并及时止血。可以使用充气圆周形袖带或者血管夹阻断减少肾脏血供,这是肾性高血压模型的原理:切除左肾,保留动脉较长的右肾并显著减少右肾的血流。阻断右肾75%血流时可造成慢性高血压,对于急性高血压发作可采用0.9%NaCl以20ml/kg快速静脉推注并持续静脉点滴。血压明显升高的标志是高于基线血压的20%。
(三)输尿管狭窄
热频辐射诱导的小型猪输尿管狭窄是一种传统的腔内泌尿外科学模型。目前,医源性输尿管损伤仍然是大多数良性输尿管狭窄的主要原因。此外,由于上泌尿道内镜技术的广泛使用,其中大部分输尿管损伤都发生在腔内泌尿外科操作过程中。在内镜操作过程中,输尿管的直接热损伤是常见的病因之一,并常伴随着机械损伤、尿液外渗和结石嵌塞,最终由于局部缺血和纤维化导致输尿管狭窄。输尿管狭窄的腔内泌尿外科操作(球囊扩张,球囊切开或输尿管镜镜检切开)虽然比传统外科手术侵袭性小,但失败率仍高达40%~50%。在这些再发性狭窄中,平滑肌层的正常再生可能受纤维化过程的影响,后者可导致节段性瘢痕形成。这种现象将破坏输尿管结构和管腔,影响尿流并导致随后的肾积水。为了提高输尿管狭窄内镜治疗的成功率,必须抑制过度纤维变性反应,促进正常输尿管愈合。目前,多种局部使用药物已被证实能够发挥这种功效。因此,必须建立一种合适的导管递药系统以局部输入有效药物进行治疗。
基于此,Anidjar等建立了一种可靠的、可复制的医源性输尿管狭窄小型猪模型。该模型构建方法简单易行,能够使狭窄快速形成并允许简单的内镜逆行进入。实验采用雌性成年小型猪,体重40~50kg。经肌肉注射氯胺酮(15mg/kg)和静脉注射硫喷妥钠(5mg/kg)全麻后,行气管切开并建立辅助呼吸通道。操作前,静脉给予预防性环丙沙星(500mg)。将实验动物置于侧卧位,采用50%优维显溶液进行双侧逆行性输尿管肾盂造影,通过快速24F膀胱镜评价实验动物输尿管的正常形态。将一7F硅树脂输尿管导管经右侧输尿管口一直插入至肾盂肾盏系统。此时,退出膀胱镜,将导管固定于泌尿生殖口,并将实验动物置于左侧卧位。在第12肋骨下5cm处作一8cm长腹膜后右侧切口。通过触摸输尿管导管,使上三分之一右输尿管断开腹膜后连接,并将其超2cm以上长度的整个输尿管圆周置于一个低功率(10W)装置上,直至输尿管壁出现组织皱缩但没有烧焦。同时,对照组动物仅置入输尿管导管并切割输尿管而不应用热频能量。关闭侧腹切口,同时不采用任何外分流术,移去输尿管导管。术后,实验动物给予静脉注射环丙沙星(500mg/d)和口服对乙酰氨基酚片剂[50mg/(kg·d)],直到处死。术后第8天,所有动物经麻醉后,通过超声检查右侧肾积水情况。若观察到右侧肾收集系统显著扩张伴随肾盏丧失,则逆行性内镜判断为已诱导形成输尿管狭窄。当右肾扩张不明显,超声检查将依次向后推迟一天,直到显示出明确的肾积水。输尿管狭窄的评估首先通过仰卧位硬式膀胱镜检查,随后行逆行性输尿管肾盂造影以显示右侧输尿管狭窄的特征。同时正常左侧输尿管也行逆行性造影以作为正常对照。接下来,将一0.038英寸的直线导丝软端插入右侧输尿管口,在透视控制下定向经过狭窄部位并在肾盂内卷曲。然后,在导丝之上引入一长4cm、直径7mm施奈德导管直至跨过狭窄部位。连着压力表的球囊,随后在低压(≤1atm)下随着造影剂开始膨胀。狭窄的长度以球囊腰部来评估,通过荧光镜屏幕直接测量,同时以荧光镜透视检查的放大效应进行矫正。解除压力后退出气囊式导管,处死10头实验动物。采集右侧狭窄输尿管,同时取一段正常左侧输尿管。10%福尔马林固定样本,进行组织学检查。同时,分别留下3头实验和3头对照小型猪,维持正常饲养,以作进一步观察。这些实验动物在6周后再接受荧光镜透视检查和组织学检查。
结果显示,没有正常动物出现输尿管狭窄。超声检查和逆行性输尿管肾盂造影表明,在平均经过9天后,所有实验动物都显示出显著的上三分之一输尿管狭窄伴随明显的肾积水。在这些狭窄部位能够建立逆行性内镜检查路径,平均长度1.4cm。组织学检查显示,肌层被严重破坏,呈密度增高的纤维变性,以胶原束为主,并有少量成纤维细胞散在分布。6周后狭窄部位没有观察到自发的改善。证明,热频能量损伤小型猪输尿管表面能够建立一种可重复的纤维化输尿管狭窄模型,并可模拟医源性输尿管狭窄的临床表现。
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